ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И МЕТОДЫ ЕЕ ЗАЩИТЫ План лекции: 1. Характеристика

Защита атмосферного воздуха

или некоторых видов энергии (например, электромагнитные поля) из различных источников.

Загрязнители (контаминанты) могут иметь естественное (природное) и искусственное (антропогенное) происхождение. По своему физическому состоянию, например, загрязнители атмосферы делятся на твердые (пыли, дымы), жидкие (туманы), газообразные (газы, пары) и комбинированные.

выделения из гейзеров и геотермальных источников, прижизненные выделения в атмосферу

растений, животных, микроорганизмов и т.д.
Источники искусственного загрязнения - различные промышленные предприятия, коммунальное хозяйство, утечки из газохранилищ и трубопроводов и т.д.

вторичные, являющиеся результатом их превращений.
При оценке загрязнения атмосферы учитывается

период пребывания загрязняющих веществ в ней. В атмосферу одновременно могут поступать вещества, оказывающие на живые организмы сходное воздействие, то есть обладающие эффектом суммации вредного действия.

подразделяют на четыре класса опасности:
- 1-й - вещества чрезвычайно

опасные, ПДК менее 0,1 мг/м3 (свинец, ртуть - 0,001 мг/м3)
- 2-й - вещества высокоопасные, ПДК 0,1-1 мг/м3;(хлор - 0,1 мг/м3; серная кислота - 1 мг/м3)
- 3-й - вещества умеренно опасные, ПДК 1,1-10 мг/м3;(спирт метиловый - 5 мг/м3; дихлорэтан - 10 мг/м3)
- 4-й - вещества мало опасные, ПДК более 10 мг/м3. (аммиак - 20 мг/м3; ацетон - 200 мг/м3; бензин, керосин - 300 мг/м3; спирт этиловый - 1000 мг/м3)

- раздражающие (хлор, аммиак, хлористый водород и др.);
- удушающие

(оксид углерода, сероводород и др.);
- наркотические (азот под давлением, ацетилен, ацетон, четыреххлористый углерод и др.);
- соматические, вызывающие нарушения деятельности организма (свинец, бензол, метиловый спирт, мышьяк).

дисперсные системы, в которых дисперсионной средой служит газ, а дисперсионными

фазами являются твердые или жидкие частицы.
Обычно размеры частиц аэрозолей ограничивают интервалом 10-7-10-3 см
Аэрозоли делятся на три группы:
К первой относятся пыли - коллективы, состоящие из твердых частиц, диспергированных в газообразной среде.
Ко второй группе относятся дымы - все аэрозоли, которые получаются при конденсации газа.
К третьей группе относятся туманы - коллективы жидких частиц в газообразной среде.

из которых примерно три четверти приходится на долю выбросов промышленных

предприятий.
Из многочисленных контаминантов атмосферы основными являются взвешенные частицы - аэрозоли различного состава, затем следуют сернистые соединения и оксиданты, то есть вещества, образующиеся в атмосферном воздухе в результате фотохимических превращений.

а) технологические, содержащие хвостовые газы после установок улавливания (рекуперации, абсорбции

и т.д.);
Хвосты — отходы процессов обогащения полезных ископаемых, хранятся в хвостохранилищах.

захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых,

именуемых хвостами

расположения:
а) незатененные или высокие (высокие трубы, точечные источники, удаляющие

загрязнения на высоту, превышающую высоту здания в 2,5 и более раз);
б) затененные или низкие, то есть расположенные на высоте, в 2,5 раза меньшей высоты здания;
в) наземные - находящиеся у земной поверхности (открытое технологическое оборудование, проливы, колодцы производственной канализации и т.д.).

линейные (аэрационные фонари, открытые окна, факелы).
аэрационные фонари

мгновенные.
5. По дальности распространения:
внутриплощадочные, то есть создающие высокие концентрации

только на территории промышленной площадки, а в жилых районах не дающие ощутимых загрязнений (для таких выбросов предусматривается санитарно-защитная зона достаточных размеров);
внеплощадные, когда выбрасываемые загрязнения способны создать высокие концентрации (порядка ПДК для воздуха населенных пунктов) на территории жилой застройки.

выброс - выброс, поступающий в атмосферу через специальные сооружения -

газоходы, воздуховоды, трубы,
неорганизованный выброс - выброс, поступающий в атмосферу в результате нарушения герметичности оборудования, неудовлетворительной работы вентиляционной системы, местных отсосов.

воздуха:
– вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;
– локализация токсичных

веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху (рис. 1 а);
– локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязненного воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере (рис. 1 б);

для локализации токсичных веществ (местный отсос); 3–аппарат очистки; 4–устройство для

забора воздуха из атмосферы; 5–труба для рассеивания выбросов; 6 – устройство (воздуходувка) для подачи воздуха на разбавление выбросов

рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы

разбавляют атмосферным воздухом (рис. 1 в);
– очистка отработавших газов энергоустановок, например двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т.п.) (рис. 1 г).

ПДВ, необходимо в системе выброса использовать аппараты для очистки газов

от примесей.
Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся:
1). пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые);
2). туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные);
3). аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы);
4). аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).

– циклоны (рис. 3) различных типов.
Рис. 3. Схема циклона

решаются цилиндрическими (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-2) и коническими (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М

и СДК-ЦН-33). Цилиндрические циклоны предназначены для улавливания сухой пыли аспирационных систем. Их рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед фильтрами или электрофильтрами.

сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН,

что достигается за счет большего гидравлического сопротивления циклонов серии СК.

Конический циклон

большого числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в

один корпус и имеют общий подвод и отвод газа. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки у таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами.

Батарейный циклон

газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана.
Этот процесс

основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах. Для этого применяют электрофильтры.

свойства взвешенных частиц, параметры газового потока, требуемая эффективность очистки и

т. д. В промышленности используют несколько типовых конструкций сухих и мокрых электрофильтров, применяемых для очистки технологических выбросов.

Электрофильтр типа С для улавливания смол: 1- распределительные решетки; 2–осадительные и коронирующие электроды; 3– корпус; 4 – смолоулавливающий зонт

различные фильтры. Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примесей на

пористых перегородках при движении через них дисперсных сред.
Классификация фильтров основана на типе фильтровой перегородки, конструкции фильтра и его назначении, тонкости очистки и др.

свободно насыпанные зернистые материалы, псевдоожиженные слои);
- с гибкими пористыми

перегородками (ткани, войлоки, волокнистые маты, губчатая резина, пенополиуретан и др.);
- с полужесткими пористыми перегородками (вязаные и тканые сетки, прессованные спирали и стружка и др.);
- с жесткими пористыми перегородками (пористая керамика, пористые металлы и др.

рукавные фильтры.

распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей

с du≥0,3 мкм, а также возможностью очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов.
Недостатки: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

капель на практике более применимы скрубберы Вентури
Скрубберы Вентури широко

используют в системах очистки газов от туманов. Эффективность очистки воздуха от тумана со средним размером частиц более 0,3 мкм достигает 0,999, что вполне сравнимо с высокоэффективными фильтрами.

жидкостей используют волокнистые фильтры–туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении

капель на поверхности пор с последующим отеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.

Туманоуловитель